[发明专利]一种柔韧、透明的导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于材料领域，公开了一种柔性、透明的导电薄膜。该导电薄膜包括衬底、银纳米线；银纳米线成网状结构，该导电薄膜还包括光子晶体和/或导电聚合物，光子晶体在银纳米线形成的网状结构的网孔中。该导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)在衬底表面沉积光子晶体；(2)将银的可溶性盐、还原剂、表面活性剂与溶剂进行混合，得到混合溶液，然后在恒温真空环境下，将所述混合溶液涂覆在步骤(1)制得的光子晶体表面；然后静置，洗涤，制得该导电薄膜。本发明制得的导电薄膜具有良好的柔韧性、透过率和导电性能，其中透过率可超过97％，方块电阻值可低于20Ω/□。

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种柔韧、透明的导电薄膜及其制备方法。

背景技术

柔韧、透明的导电薄膜因其高透光性、高导电性和柔韧性而被广泛应用于柔性显示器、柔性触摸屏、柔性OLED以及可展开式太阳能电池等领域。

目前商用的透明导电薄膜主要是ITO(铟锡氧化物)类导电薄膜，但其具有的柔韧性差、铟资源缺乏、金属离子易扩散、不耐酸碱等缺点，很大程度上限制了ITO类导电薄膜在柔性电子产品中的应用。常见的柔性电极材料主要包括：碳纳米管、导电聚合物、石墨烯以及银纳米线等。其中，碳纳米管的柔韧性高，但方块电阻大；导电聚合物的柔韧性高、成本低、但其化学稳定性差，且蓝光波段吸收较强；石墨烯的导电性和柔韧性优异，但其工艺制程困难，方块电阻大，满足不了电子产品的实际需求；银纳米线以其超强的柔韧性、导热率以及电导率而备受市场的关注，但目前制备透明导电薄膜中使用的银纳米线容易团聚，影响导电性和透光性。

现有技术中，大多是将银纳米线分散到有机溶剂或者无机溶剂中“自沉降”形成的薄膜，因此，要保证银纳米线薄膜的导电性则必须促使更多的银纳米线簇状聚集排列，但这又不利于薄膜的透光性，要保证薄膜的透光性则必须使银纳米线分布的更为“稀疏”，但这又恰恰大大降低薄膜的导电性。此外，此种薄膜中也存在大量的孔隙、局部区域表面粗糙度过大、易造成器件大的漏电流，甚至短路。

因此，希望提供一种柔韧、透明的导电薄膜，能同时具有良好的透光性和导电性，与此同时，保持导电薄膜的柔韧性。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种柔韧、透明的导电薄膜，能够同时具有良好的透光性和导电性，且所述导电薄膜能同时保持良好的柔韧性。

另外，本发明还提供一种柔韧、透明的导电薄膜的制备方法。

一种柔韧、透明的导电薄膜，所述导电薄膜包括衬底、银纳米线；所述银纳米线在所述衬底上，所述银纳米线成网状结构。

所述衬底为柔性玻璃衬底或柔性塑料衬底。

优选的，所述衬底为半结晶热塑性聚合物或非结晶聚合物。

进一步优选的，所述衬底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜树脂(PES)、聚芳酯(PAR)、聚碳酸酯(PC)、丙二醇丁醚(PNB)和聚酰亚胺(PI)(PAR、PC、PI均可用作柔性衬底)以及纺织衬底中的至少一种。

优选的，所述导电薄膜包括衬底、银纳米线和光子晶体；所述光子晶体与银纳米线在衬底上；所述银纳米线成网状结构(所述光子晶体与银纳米线构成类二维结构，所述光子晶体在银纳米线形成的网状结构的网孔中)。所述光子晶体起到类似“凸透镜”的作用，有利于提高到导电薄膜光的透过率。

优选的，所述光子晶体为纳米球状物。

进一步优选的，所述光子晶体选自无机氧化物纳米球、碳纳米球、聚苯乙烯纳米球、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米球、聚碳酸酯(PC)纳米球、有机硅纳米球。

更有选的，所述无机氧化物纳米球选自二氧化硅纳米球、二氧化钛纳米球或二氧化锡纳米球中的至少一种。